細胞膜及其表面ppt課件(完整版)

　　

【正文】 協助擴散示意圖 A：配體閘門通道 通道蛋白介導的協助擴散示意圖 B： 電壓閘門通道 ? 電壓門控通道： ? 離這類通道的構型變化依據細胞內外帶電 離子的狀態，主要是通過膜電位的變化使其構型發 生改變 , 從而將 “ 門 ” 打開。 ? 在胚胎發生過程中，纖連蛋白對于許多類型細胞的遷移和分化是必須的 。 ? 其結構由一條重鏈和兩條輕鏈構成 : 。 ? Ⅳ 型膠原形成二維網格樣結構 ,是基膜的主要成分及支架 ； Collagen 膠原的分子結構 ： ? 膠原纖維的基本結構單位是原膠原 。 ? 軟骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一 , 賦予軟骨以凝膠樣特性和抗變形能力 。可結合大量水分子，賦予組織一定的抗壓性 。 三、纖毛和鞭毛 纖毛和鞭毛 : ? 纖毛 (cilia)和鞭毛 (flagella)是細胞表面伸出的條狀運動裝置。 ? 直徑約為 ? 。通過兩個錨定點 固定在質膜下方 ： 1. 通過帶 ； 2. 通過錨蛋白與帶 3蛋白相連 。 ? 膜骨架 的功能 : ? 維持質膜形狀并協助質膜完成多種生理功 能 。 ? 膽固醇與磷脂之間的比值 。 ? 溫度對膜脂的運動有明顯的影響 。 ? 糖蛋白糖殘基均分布在質膜的 ES面 。 Summary:structures about biomembrane. ? 磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結構成分 ,尚未發現膜結構中起組織作用的蛋白 ；但在脂筏中存在某些有助于其結構相對穩定的功能蛋白。 Functional rafts in Cell membranes. Nature 387: 569572 ? 富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域 (稱微區 )。 ? et al(1997)： 脂筏模型 (lipid rafts model)。 3. X射線晶體衍射技術分析跨膜蛋白 : 二、膜蛋白 (二 ).膜外在蛋白質 1. 外在 (外周 )膜蛋白 (extrinsic/peripheral membrane proteins): ? 水溶性蛋白，靠離子鍵或其它弱鍵與膜內表面的蛋白質分子或脂分子極性頭部非共價結合，易分離 。直徑 25~1000nm不等； ? 脂質體 的 類型 : ? 脂質體的 應用 : 1. 研究膜脂與膜蛋白及其生物學性質； 2. 脂質體中裹入 DNA可用于基因轉移； 3. 在臨床治療中，脂質體作為藥物或酶等載體 。包括甘油磷脂和鞘磷脂二類； ： 1).具有一個極性頭和兩個非極性的尾（脂肪酸鏈） (心磷脂除外 )； 2).脂肪酸碳鏈碳原子為偶數 （ 多數由 16， 18或 20個組成 )； 3).有 飽和脂肪酸 （ 如軟脂酸 ） 及不飽和脂肪酸 （ 如油酸 ）之分； (sphingomyelin， SM)：在腦和神經細胞膜中特別豐富。 膽固醇分子結構 (A)及其在細胞膜中的位置 (B) 一、膜脂 (三 ).糖脂 ? 約占 5％ 以下，神經細胞膜含量高，約占 510％ ； ? 兩性分子，含糖而不含磷酸，由一個或多個糖殘基與鞘氨醇的羥基結合 。 2. 內在膜蛋白與膜脂結合的方式： ? 膜蛋白的跨膜結構域與脂雙層分子的疏水核心的 相互作用 。 三、膜糖類 膜中的糖約占膜重量的 2%～ 10%，糖含量的多少依細胞的不同而不同 ； 細胞質膜上所有的膜糖 (membrane carbohydrate)都位于質膜的外表面， 內膜系統中的膜糖都位于內表面； ? 動物細胞質膜上的 膜糖種類：葡萄糖、半乳糖、甘露糖、巖藻糖、氮乙酰葡萄糖胺、氮乙酰半乳糖胺和唾液酸 7種； ? 膜糖的存在方式： 糖脂或糖蛋白 ； ? MN血型抗原和 ABO血型抗原 ： 整合蛋白 跨膜多肽鏈以 α 螺旋的方式穿過脂質雙層 外周蛋白 脂錨定蛋白 末端氨基酸與脂肪酸之間的酰胺鍵 半胱氨酸與異戊烯之間的硫酯鍵 蛋白質通過異戊烯基團錨定到膜上 蛋白質通過脂肪酸鏈錨定到膜上 十四烷基錨定 法呢基錨定 ① ,② integral protein； ③ ,④ lipidanchored protein ⑤ ,⑥ peripheral protein； A typical singlepass transmembrane protein. Note that the polypeptide chain traverses the lipid bilayer as a righthanded a helix and that the oligosaccharide chains and disulfide bonds are all on the noncytosolic surface of the membrane. Disulfide bonds do not form between the sulfhydryl groups in the cytoplasmic domain of the protein because the reducing environment in the cytosol maintains these groups in their reduced(SH)form. The threedimensional structure of a bacteria rhodopsin molecule. The polypeptide chain crosses the lipid bilayer as seven a helices. The location of the chromophore and the probable pathway taken by protons during the lightactivated pumping cycle are shown. When activated by a photon, the chromophore is thought to pass an H+ to the side chain of aspartic acid 85. Subsequently, three other H+ transfers are thought to plete the cyclefrom aspartic acid 85 to the extracellular space, from aspartic acid 96 to the chromophore, and from the cytosol to aspartic acid 96. (R. Henderson et al. J. Mol. :899929) 糖與多肽連接的兩種方式 MN血型糖蛋白在紅細胞膜中的結構方式 (多肽鏈含有 131個氨基酸殘基。板塊之間被流動的脂質區 (無序結構的 “ 板塊 ” )分割。 ? 內層微區主要含許多酰化的蛋白質，特別是信號傳導蛋白等 。 EF(extrocytoplasmic face)：質膜的細胞外小頁斷裂面 。 ? 無論在任何情況下 ， 糖脂和糖蛋白只分布于細胞膜的外表面，這些成分可能是細胞表面受體，并且與細胞的抗原性有關。 ? 雙層脂分子之間的翻轉運動 。當膜的流動性低于一定的閾值時，許多酶的活動和跨膜運輸將停止 ； ? 如果流動性過高，又會造成膜的溶解 ； 細胞膜的冰凍蝕刻圖 0 % total membrane lipid SM PE PI CI PS PC TPL Exoplasmic Cytosolic 人紅細胞膜上磷脂 (和膽固醇 )的不對稱分布 SM： 鞘磷脂 PE： 磷脂酰乙醇胺 PI： 磷脂酰肌醇 CI：膽固醇 PS： 磷脂酰絲氨酸 PC：磷脂酰膽堿 TPL： 總脂量 25 25 第六章 細胞表面及其特化cell surface and specificity 第一節 細胞 外被與胞質溶膠 細胞表面 ： ? 細胞膜 + 細胞外被 + 細胞外基質 ； 細胞表面的功能 : ? 保護細胞，使細胞有一個相對穩定的內環境 。 ? 要在脾臟內經受少氧、低 pH值的不利條件 。如：微絨毛、褶皺、纖毛、鞭毛等等，這些特化結構在細胞執行特定功能方面具有重要作用。 小鼠小腸上皮細胞的冰凍斷裂電鏡照片 M為線粒體， MV為微絨毛 冰凍蝕刻示小鼠腎曲管上皮細胞微絨毛 掃描電子顯微鏡輸顯示的輸卵管表面微絨毛 Surface of oviduct epithelial cell 彩色掃描電子顯微鏡照片看到的氣管表面的花粉和塵埃 二、細胞內褶 皺褶 (ruffle): ? 細胞表面的扁形突起，也稱為片足 (lamellipodia). ? 在巨噬細胞的表面上，普遍存在著皺褶結構，與吞噬顆粒物質有關。 ? 胞外基質的信號功能 ； macromolecular nization of ECM 一、氨基聚糖和蛋白聚糖 (一 ).氨基聚糖 氨基聚糖 (glycosaminoglycan,GAG)： ? 氨基聚糖是由重復的 二糖單位 構成的 無分支直 長鏈多糖 ，又稱為粘多糖 。 ? 核心蛋白在高爾基體中裝配 GAG鏈 ； ? 先合成 4糖連接橋 (XylGalGalGlcUA)連接到 Ser上 (SerGlyXGly)，然后延長糖鏈 。 ? Ⅰ 型膠原纖維束 , 主要分布于皮膚、肌腱、韌帶及骨中 ,具有很強的抗張強度 。 ? 膠原可被膠原酶特異降解，而參入胞外基質信號傳遞的調控網絡中 ； 二、膠原和彈性蛋白 (二 ).彈性蛋白 彈性蛋白 (elastin)： ? 彈性蛋白是彈性纖維的主要成分；主要存在于脈管壁及肺，由 2類短肽交替排列構成： ，賦予分子以彈性 。 FN：多聚體，不溶，存在于 ECM及細胞表面 ； ? 纖粘連蛋白的膜蛋白受體為 整合素 家族成員之一 ， 在其細胞外功能區有與 RGD高親和性結合部位 。 ? 特點 : ? 轉運速率高； ? 運輸速率同物質濃度 呈非線性關系 。可運輸一些親水性物質和無機離子等； ? 載體蛋白 (carrier protein)：與特定溶質結合改變構象使溶質穿越細胞膜。每水解一個 ATP，運出 3個 Na+。 ? 在動物細胞還普遍存在 Na+H+交換載體